【手続補正書】
【提出日】平成18年1月6日(2006.1.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】      明細書
【発明の名称】  粒状物色彩選別機
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被選別物である粒状物を移送する移送手段と、
移送される粒状物に照明光を照射する照明部と粒状物からの検出光を受光する受光センサーとを有する光学検出手段と、
前記光学検出手段で検出された検出光をしきい値と比較して良・不良を判定する不良判定手段と、
前記不良判定手段の判定結果に基づいて高圧空気を噴風する複数の噴風口を有する選別手段と、
前記不良判定手段及び選別手段と接続して前記各噴風口に応じた噴風遅延時間を設定する噴風遅延時間設定部を有する制御手段とを有し、
前記各噴風口を水平方向に千鳥状に配置し、また、互いに隣接する前記噴風口を該噴風口の横幅と同一、又は、それ以下の間隔を介して配置したことを特徴とする粒状物色彩選別機。
【請求項２】
前記噴風口は、角部分を有さない形状である請求項１記載の粒状物色彩選別機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被選別物である粒状物（例えば穀物や樹脂ペレットなど）に含まれる不良品（異色粒子、ガラスや石などの異物）を判定して選別を行う粒状物色彩選別機に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来、粒状物色彩選別機としては、一定の落下軌跡で落下する粒状物に光を照射し、粒状物からの反射光及び／又は透過光を検出し、検出した光量値を基に不良品と良品とを判定し、判定された不良品を噴風手段によって噴風除去するというものが知られている（例えば、特開平７−１５５７０２号公報等）。
【０００３】
前記噴風手段には、高圧空気を噴風する複数の噴風口を有し、該複数の噴風口は、互いに隣接する噴風口の間に間隔部Ｓを挟んで連続的に配設されている。不良品が判定された場合には、該不良品に対応した噴風口から高圧空気が噴風され、不良品は当該高圧空気の噴風作用を受けて選別されることになる。
【０００４】
以下、具体的な例を挙げて説明する（図４参照）。光学検出位置Ｆにおいて、複数の受光素子からなるセンサーＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４…のそれぞれは、対応する検出範囲を有し、例えば、センサーＡ１は検出範囲Ｆ１に、また、センサーＡ２は検出範囲Ｆ２に、とそれぞれ対応している。そして、各センサーＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４…のそれぞれは、いずれか１つの噴風口に対応しており、例えば、センサーＡ１は噴風口Ｂ１に、また、センサーＡ２は噴風口Ｂ２に、とそれぞれ対応している。前記複数の噴風口Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４…は、水平方向に間隔部Ｓ（約１ｍｍ）を挟んで連続的に配設されている。よって、互いに隣接する噴風口の間には、必然的に高圧空気が噴風されない間隔部Ｓ（約１ｍｍ）が形成されることになる。
【０００５】
図４に示すように、不良品Ｘ（例えば、幅約３ｍｍ、長さ約５ｍｍ）は、光学検出位置Ｆにおける検出位置Ｆ３において、当該不良品Ｘからの光（反射光及び／又は透過光）をセンサーＡ３が受光し、不良判定手段（図示せず）により不良品として判定される。この不良品Ｘは、センサーＡ３に対応する噴風口Ｂ３からの高圧空気の噴風作用を受けて選別されることになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、不良品の中には、粒子の端部に異色部分を有するものがある。
【０００７】
このような不良品が、光学検出位置Ｆにおいて、前記検出位置とこれと隣り合う検出位置とにまたがる場合には、選別されないことがあった。
【０００８】
具体例を図４を参照しながら説明する。端部に異色部分Ｙ１を有する不良品Ｙは、検出範囲Ｆ１と検出範囲Ｆ２とにまたがって供給され、その異色部分Ｙ１は検出範囲Ｆ２に位置しており、また、良色部分は検出位置Ｆ１に位置している。この場合、前記異色部分Ｙ１からの光（反射光及び／又は透過光）は、検出範囲Ｆ２に対応したセンサーＡ２によって受光される。そして、前記不良判定手段（図示せず）によって不良として判定され、この不良判定結果に応じて噴風口Ｂ２から高圧空気が噴風される。この時、高圧空気は、不良品Ｙの端部をかすめるように当ることになるため、当該不良品Ｙは選別されないことがあった。
【０００９】
一方、不良品が、互いに隣接する検出位置と検出位置とにまたがって位置する場合、噴風させるべき噴風口を、異色部分の光を検出したセンサーに対応した噴風口だけでなく、一方あるいは両隣りの噴風口からも噴風させたり、また、不良品の粒形状を判定し、この粒形状に対応した複数の噴風口から噴風させたりして上記のような場合でも不良品を確実に選別することは考えられていた（特願平１０−３６３４０１号）。しかし、この選別方法によると、選別された不良品に含まれる良品の量が増えるという問題点があった。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みて、選別される不良品に含まれる良品を増やすことなく不良品の選別率を向上させる粒状物色彩選別機を提供することを技術的課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の粒状物色彩選別機は、
被選別物である粒状物を移送する移送手段と、
移送される粒状物に照明光を照射する照明部と粒状物からの検出光を受光する受光センサーとを有する光学検出手段と、
前記光学検出手段で検出された検出光をしきい値と比較して良・不良を判定する不良判定手段と、
前記不良判定手段の判定結果に基づいて高圧空気を噴風する複数の噴風口を有する選別手段と、
前記不良判定手段及び選別手段と接続して前記各噴風口に応じた噴風遅延時間を設定する噴風遅延時間設定部を有する制御手段とを有し、
前記各噴風口を水平方向に千鳥状に配置し、また、互いに隣接する前記噴風口を該噴風口の横幅と同一、又は、それ以下の間隔を介して配置した、
という技術的手段を講じるものである。
【００１２】
上記手段によると、前記不良判定手段からの不良信号を基に、前記制御手段は、対応する噴風口に応じた遅延時間が経過した後に選別手段に噴風信号を送り、噴風口から高圧空気を噴風させる。本案の前記各噴風口は水平方向に千鳥状に配置され、また、互いに隣接する前記噴風口が該噴風口の横幅と同一、又は、それ以下の間隔を介して配置されているので、高圧空気が噴風される各噴風範囲が、区分けされた噴風範囲が連続した状態で形成されることになる。よって、端部に異色部分あるいは不良部分を有する不良品が検出範囲と検出範囲とにまたがる場合であっても、当該不良品に高圧空気が確実に当ることになる。
【００１３】
請求項２の粒状物色彩選別機は前記請求項１に加え、
前記噴風口は、角部分を有さない形状である、
という技術的手段を講じるものである。
【００１４】
よって、噴風口から噴風される高圧空気は乱気流とならないため、所定の噴風範囲へ的確に噴風され、前記不良品を正確に選別することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な実施の形態について、図１〜図３を参考にしながら説明する。
【００１６】
本発明の粒状物色彩選別機１の全体的な構成の概略を図１に示す。前記粒状物色彩選別機１は、粒状物を流下させる傾斜状の流下樋２（移送手段）を設け、該流下樋２の下端から落下する粒状物の落下軌跡を挟んで対向する位置に光学検出手段３，３をそれぞれ設ける。そして、前記光学検出手段３，３の間には、同じく落下軌跡に沿って設けられたノズル部４を設け、さらに、その下方の落下軌跡上には、良品を収容する良品収容筒５を設ける。前記光学検出手段３，３には、可視光センサー部６ａ，６ａ、近赤外光センサー部６ｂ、バックグランド７，７，７及び照明部（蛍光灯８ａ，８ａ，８ａ，８ａ及びハロゲンランプ８ｂ，８ｂ）を備え、前記可視光センサー部６ａ，６ａ及び近赤外光センサー部６ｂは、落下軌跡上の光学検出位置Ｆに焦点が合わしてあると共に、対向する側の各バックグランド７，７，７に視線が合わしてある。なお、前述の移送手段については、ベルトコンベアであってもよい。
【００１７】
前記各可視光センサー部６ａ，６ａは、シリコンフォトセンサーやＣＣＤラインセンサーなどの可視光センサー１４と集光レンズ１５とを有してなる。また、前記近赤外光センサー部６ｂは、ゲルマニウムフォトセンサーやＩｎＧａＡｓアレイセンサーなどの近赤外光センサー１６と集光レンズ１７とを有してなる。
【００１８】
次に、図２を参照しながら説明する。前記可視光センサー１４は、複数の受光素子から構成し、複数の受光素子単位（以後、「センサー」という。）１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ…は、前記光学検出位置Ｆにおける所定の検出範囲に対応している。例えば、センサー１４ａは検出範囲Ｆ１に、センサー１４ｂは検出範囲Ｆ２に、とそれぞれが対応している。
【００１９】
前記近赤外光センサー１６についても、図示はしないが上記可視光センサー１４と同じく複数の受光素子単位（センサー）から構成し、それぞれのセンサーは対応する前記噴風範囲Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４…を有している。
【００２０】
次に、前記選別手段１０について説明する。該選別手段１０は、前記ノズル部４、電磁バルブ部１１及び高圧空気供給部１３を有する（図１参照）。
【００２１】
前記ノズル部４における複数の噴風口４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ…は、水平方向に千鳥状（上下交互）に配置する。そして、互いに隣接する噴風口、例えば、噴風口４ａと噴風口４ｂ、及び噴風口４ｂと噴風口４ｃは、ピッチＰが噴風口の横幅Ｔ（例えば、３．３ｍｍ）と同一、又は、それ以下の間隔を介して配置する（図２参照）。なお、上記寸法については、上記に限られるものではなく適宜設定するものである。
【００２２】
前記電磁バルブ部１１は、複数の電磁バルブ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ…から構成し、電磁バルブ１１ａは噴風口４ａに、電磁バルブ１１ｂは噴風口４ｂに、それぞれ対応するように高圧空気供給管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ…を介して接続する。一方、前記各電磁バルブ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ…のそれぞれは、高圧空気供給部１３に接続してある。
【００２３】
前記各噴風口４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ…は、それぞれ一つの前記検出範囲に対応しており、例えば、噴風口４ａは検出範囲Ｆ１に、噴風口４ｂは検出範囲Ｆ２に、とそれぞれが対応している。
【００２４】
前記可視光センサー部６ａ及び近赤外光センサー部６ｂには、検出光量としきい値とを比較して不良となる検出光かどうかを判定する不良判定手段９が接続してある。そして、該不良判定手段９には、制御手段１２が接続してあり、該制御手段１２には、前記上段の各噴風口４ｂ，４ｄ…と下段の各噴風口４ａ，４ｃ…とで異なる噴風遅延時間が設定された噴風遅延時間設定部１２ａが備えてある。また、該制御手段１２は、前記光学検出手段３や原料粒状物を流下樋２に供給する供給手段（図示せず）に接続し、それぞれを制御する。
【００２５】
前記制御手段１２は、前記電磁バルブ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ…に接続して当該電磁バルブ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ…のそれぞれを制御する。
【００２６】
次に、実施の形態の作用を説明する。
【００２７】
前記供給手段（図示せず）から流下樋２（移送手段）に供給された粒状物は、前記流下樋２の下端から一定の軌跡を描きながら落下すると共に、前記照明部８（蛍光灯８ａ及びハロゲンランプ８ｂ）からの照明を受ける。
【００２８】
続いて、図２を参照しながら具体的な例を説明する。
【００２９】
端部に異色部分Ｙ１を有する不良品Ｙ（例えば、幅約３ｍｍ、長さ約５ｍｍ）は、光学検出位置Ｆにおける検出範囲Ｆ１と検出範囲Ｆ２とにまたがって供給された場合、異色部分Ｙ１は検出範囲Ｆ２に位置し、良色部分Ｙ２は検出範囲Ｆ１に位置する。
【００３０】
この場合、不良品Ｙにおける前記異色部分Ｙ１から得られる光（反射光及び／又は透過光）は前記センサー１４ｂに受光され、一方、良品部分Ｙ２から得られる光（反射光及び／又は透過光）はセンサー１４ａに受光される。そして、センサー１４ｂが受光した光（検出光）は、前記不良品判定手段９に送られ、あらかじめ設定されたしきい値と比較される。そして、前記検出光がしきい値を超えたため不良と判定され、不良信号が前記制御手段１２に送信される。一方、前記良品部分Ｙ２から得られる検出光は、同じく前記不良品判定手段９でしきい値と比較されるが、しきい値を超えないため、同判定手段９からは不良信号が送信されない。
【００３１】
不良信号を受けた前記制御手段１２は、前記噴風遅延時間設定手段１２ａにあらかじめ設定された遅延時間が経過した後、所定の作動時間（噴風時間）の噴風信号を前記電磁バルブ１１ｂに送信する。そして、該電磁バルブ１１ｂが所定時間作動することにより、前記高圧空気供給部１３から供給された高圧空気が高圧空気供給管４０ｂを介して噴風口４ｂに送られる。
【００３２】
この噴風口４ｂから噴風される高圧空気は、前記検出範囲Ｆ２に対応した同一幅の噴風範囲Ｗ１に噴風されるため、粒子の端部に異色部分を有する前記不良品Ｙが検出範囲Ｆ１と検出範囲Ｆ２とにまたがっている場合であっても、当該不良品Ｙに確実に当る。よって、前記不良品Ｙは確実に選別され、従来よりも不良品の選別率が向上することになる。また、従来のように複数の噴風口から噴風させて不良品を選別するものではないので、選別される不良品に混じる良品の量が増えることがない。また、各噴風口４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ…の隣り合う辺が角形状ではなく丸形状としているため、当該各噴風口４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ…から噴風される高圧空気が乱気流を起こさないため、対応する噴風範囲に的確に噴風することができる。
【００３３】
【００３４】
また、不良品がガラスや石などの異物であって表面の一部を残し、例えば、糠などで覆われているようなものであっても本発明は有効である。このような異物は、糠などで覆われていない部分（以後、「不良部分」という。）からの光を基に、前記近赤外光センサー１６及び前記不良判定手段９により不良品と判定される。このため、前記不良部分と糠などで覆われている部分とが、互いに隣り合う検出範囲にまたがって供給された場合であっても、高圧空気は、前記不良部分の光を検出したセンサーに対応する噴風口から噴風されることになる。よって、この不良品は、前記噴風範囲の高圧空気を受けることによって選別される。
【００３５】
また、前記実施の形態における噴風口の形状については、丸形状や四角形状であってもよい（図３の（１）〜（４）参照）。
【００３６】
図３の（１）では、噴風口４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ…が丸形状で、ピッチＰが噴風口の横幅Ｔと同一の配置例を示し、図３の（２）では、噴風口４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ…が丸形状で、ピッチＰが噴風口の横幅Ｔよりも小さく、さらに、各噴風口４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ…の両側部には、対応する検出範囲の幅よりも長い部分（以後、「延長部Ｈ」という。）をそれぞれ有する配置例を示す。また、図３の（３）では、噴風口４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ…が四角形状で、ピッチＰが噴風口の横幅Ｔと同一の配置例を示し、図３の（４）では、噴風口４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ…が四角形状で、ピッチＰが噴風口の横幅Ｔよりも小さく、さらに、各噴風口４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ…は延長部Ｈをそれぞれ有する配置例を示す。
【００３７】
前記図３の（２）及び（４）で示した各噴風口に前記延長部Ｈを有することにより、噴風口から噴風される高圧空気が不良品に対してより確実に当るので、不良品をより確実に選別することができる。また、各センサーに対応する各噴風口が前記延長部Ｈの範囲内で左右方向へ微妙にズレている場合であっても、高圧空気が少なくとも検出範囲と同一幅の噴風範囲へ確実に噴風される。よって、噴風口とセンサーが微妙にズレていても不良品を確実に選別でき、また、センサーと噴風口との位置調整が容易になる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によると、前記各噴風口を水平方向に千鳥状に配置し、また、互いに隣接する噴風口を該噴風口の横幅と同一、又は、それ以下の間隔を介して配置するので、高圧空気が噴風される各噴風範囲が、区分けされた噴風範囲が連続した状態で形成される。よって、一つの噴風口に対応した噴風範囲に噴風された高圧空気は、端部に異色部分あるいは不良部分を有する不良品が検出範囲と検出範囲とにまたがる場合であっても、当該不良品に高圧空気が確実に当ることになる。よって、不良品を確実に選別することができるので、従来よりも不良品の選別率を向上させることができると共に、選別される不良品に含まれる良品を増やすことがない。
【００３９】
また、前記噴風口は角部分を有さない形状としたので、当該噴風口から噴風される高圧空気が乱気流とならないため、所定の噴風範囲へ的確に噴風され、前記不良品が正確に選別される。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明における粒状物色彩選別機の全体的な構成を示す概略図である。
【図２】
本発明の実施の形態における要部及び作用を模式的に示した図である。
【図３】
本発明における噴風口形状の変形例を示した図である。
【図４】
従来の粒状物色彩選別機における要部及び作用を模式的に示した図である。
【符号の説明】
１  粒状物色彩選別機
２  流下樋（移送手段）
３  光学検出手段
４  ノズル部
４ａ  噴風口
４ｂ  噴風口
４ｃ  噴風口
４ｄ  噴風口
５  良品収容筒
６ａ  可視光センサー部
６ｂ  近赤外光センサー部
７  バックグランド
８ａ  蛍光灯
８ｂ  ハロゲンランプ
９  不良判定手段
１０  選別手段
１１  電磁バルブ部
１１ａ  電磁バルブ
１１ｂ  電磁バルブ
１１ｃ  電磁バルブ
１１ｄ  電磁バルブ
１２  制御手段
１２ａ  噴風遅延時間設定部
１３  高圧空気供給部
１４  可視光センサー
１４ａ  センサー
１４ｂ  センサー
１４ｃ  センサー
１４ｄ  センサー
１５  集光レンズ
１６  近赤外光センサー
１７  集光レンズ
４０ａ  高圧空気供給管
４０ｂ  高圧空気供給管
４０ｃ  高圧空気供給管
４０ｄ  高圧空気供給管
Ａ１  センサー
Ａ２  センサー
Ａ３  センサー
Ａ４  センサー
Ｂ１  噴風口
Ｂ２  噴風口
Ｂ３  噴風口
Ｂ４  噴風口
Ｆ  光学検出位置
Ｆ１  検出範囲
Ｆ２  検出範囲
Ｆ３  検出範囲
Ｆ４  検出範囲
Ｈ  延長部
Ｐ  ピッチ
Ｓ  間隔部
Ｔ  噴風口の横幅
Ｗ１  噴風範囲
Ｘ  不良品
Ｙ  不良品
Ｙ１  異色部分
Ｙ２  良色部分